1. 故障現象

      我校在與某電梯企業合作中加工生（shēng）產了一種電梯上使用的梯級軸，零件圖如圖（tú）1所示。使（shǐ）用的設備是沈陽第（dì）一機床廠生產的（de）CAK4085ni經（jīng）濟型數（shù）控車床，裝夾方式采用一夾（jiá）一頂，中間用中心架支撐，如圖2所示。

      在（zài）零（líng）件先粗後精加工（gōng）後， 26mm的外圓出現尺寸超差。經測量發現， 26mm外圓的首尾有0.2mm左右的倒錐（ 右大左小） ， 且 26mm右端尺寸與右圖 2圖 1程序，進行程序加工重放，發現該行程序沒有任何作用（yòng），因此可以刪除。在整個加工過程中，類似第8462行的錯誤還有一處，這樣的錯誤一（yī）般單靠檢（jiǎn）查是難以發現的，但使用VERICUT軟件進行仿真加工就很容易發現問題。同（tóng）理，修改所有（yǒu）的檢查出來的錯誤。

      另外，在報告中還有一處警告：

      ****************TOOLPATH WARNING REPORT

      ****************

      Warning for line 3

      N1 G49 G64 G17 G80 G0 G90 G40 G99

      G64 is not supported

      警告分析：係統提示在程序（xù）的第3行“N1 G49G64 G17 G80 G0 G90 G40 G99”中一處警告，具（jù）體內容為：係統不能識（shí）別代碼G64。這樣的錯誤可能是在作後處理（lǐ）時沒有屏蔽掉某些無效（xiào）的（de）G代碼導致的，可以刪除該代碼。

      此時，再次進行（háng）仿真加工，係統（tǒng）提（tí）示沒有錯誤警告，加工結果如圖5c所示（shì）。

      側∮21mm外圓的尺寸沒有明顯變（biàn）化。這種現象不是在加工每個零件時都會出現，有時會連續出（chū）現，有時會偶爾出現一次。因為這種故障存在偶然（rán）性，所以（yǐ）在（zài）診斷時存在不確定因素。

      2. 機床使（shǐ）用現（xiàn）狀

      機床剛剛使用一年左右，內部潤滑及日常保養正常，有過幾（jǐ）次撞刀現象但並不（bú）嚴重，機床的加工（gōng）精度還能保證（zhèng）。在出現此次故障前，每日生產的產品都能滿足該零件的尺寸要求。

      3. 排故方法

      先從與影響尺寸變（biàn）化最直接的部分入手，再依次聯係機床其他與故障相關的各個環節。本案可以（yǐ）分（fèn）別按外因和內因的方法來解決。外（wài）因（yīn）可查床腳，內因可按“頂尖、軸套和中心架—刀架（jià）係統—中滑板聯（lián）接係統—床鞍（ān）聯接係（xì）統”的順序來排查故障。

      4. 故障分析與排除

      （1）床腳如（rú）果床腳中的某隻腳發生鬆動，加工中產生振動床身可能會因（yīn）為床（chuáng）腳不穩發生傾斜，從麵會導致加（jiā）工（gōng）的（de）零件（jiàn）出（chū）現本案中（zhōng）的現象（xiàng）。排故時可檢查床腳（jiǎo）有無鬆動（dòng），如有鬆動需將床腳墊實，必要時需重調（diào）機床水平。本案中床腳沒有發生鬆動，可排除床腳對本（běn）次故障的影響。

      （2）頂尖、軸套和（hé）中心架按照之（zhī）前長期積（jī）累的加工經驗，在靠（kào）近（jìn）頂尖部分的尺寸發生變動可能會（huì）與頂尖有關，如頂尖跳（tiào）動過大（dà）或堵轉都會引起接近頂尖處的尺寸變化。在靠近中（zhōng）心架（jià）部分（fèn）的尺寸發生變（biàn）動可能會與中心架或軸套部（bù）分有關，如中（zhōng）心架（jià）的中心高不對、軸套上的（de）軸承損壞都（dōu）會引起接近中心架處的尺寸變化。此故障的現（xiàn）象出現在接近中心架部分，首先檢查中心架固定情況，再將軸套與軸承重新更換並從調（diào）中心架高度進行（háng）試切（qiē），加工後仍然會出現上述症（zhèng）狀，因此可以排除（chú）頂尖與中（zhōng）心架（jià）及軸（zhóu）套對尺寸的影響。

      （3）刀架係統刀架對本案的影響可能是刀架沒有鎖緊，刀架與中滑板聯接部鬆開或（huò）刀架自身的反鎖沒有（yǒu）鎖緊。

      先檢查刀架下的四個螺釘是否擰緊（jǐn）：將磁力表座吸於中滑板上（shàng），並將百分表對準刀架底部，用力來回推動刀架觀察百分（fèn）表是否跳動，如有跳動需用內六角扳手將聯接螺（luó）釘擰緊。

     再檢查刀架自身的鎖緊情況：當刀架換刀鎖緊後，將（jiāng）磁力表座吸於刀架底部不能轉動部分，百分表對準刀架上部可轉動（dòng）部分（fèn），用加力杆按刀架旋轉的方（fāng）向用（yòng）力扳刀架上部可轉動（dòng）部分，觀察百分表是否會跳動，如有跳動說明刀架在換刀時不（bú）能鎖緊，需對刀架進行清洗或更換刀架內部磨損的配（pèi）件。在本案中檢查刀架（jià）係統都沒有產生鬆動（dòng），因此不用試切即可排除刀（dāo）架（jià）與本案（àn）無關。

      （4）中滑板聯接係統中滑板（bǎn）的聯接係統主

      要包括絲杠螺母（mǔ）、聯軸器、圓螺母、塞鐵及支撐軸承等。中滑板聯接係統中的某個環節產生鬆動都有可能產（chǎn）生本案中的現象，可以逐個檢查絲杠螺母、聯軸器及圓螺母聯接處的鎖緊螺釘是（shì）否有鬆動。機床經過一年的（de）使用，塞鐵必然會產生磨損，應對塞鐵（tiě）作適當調整，鬆緊適（shì）當。支撐軸承如損（sǔn）壞，對尺寸的影響是不可控的，本（běn）案（àn）中尺（chǐ）寸的變化成倒錐變化，有一定的規律性，加上該機床沒有（yǒu）受到過嚴重的（de）撞擊，日（rì）常的加工負（fù）荷也並不是很重，因此可以暫時（shí）將軸承的損壞排除在外（wài）。本案中經過對中滑板聯接係統（tǒng）的調整後對零件進了試切，加工（gōng）幾件後症狀如前。

      （5）床鞍聯接係統床鞍聯接係統與中滑板聯接係統有幾分相似之處，可按上述方法（fǎ）逐一進行檢查，但床（chuáng）鞍下與機床導軌的壓板是中滑板上沒有（yǒu）的。本案中，檢查壓板時（shí）發現壓（yā）板與導軌底邊之間存在一定的間隙，尤其是（shì）左側接近刀具切削部位的（de）那塊壓板間隙（xì）最大，約有0.3mm左右。對前後幾（jǐ）塊壓板重新打磨並安裝（zhuāng），間隙控製在（zài）0.03～0.05mm。經過試切後症狀沒有再出現（xiàn），可見本案的故障就是因為床鞍下的壓板與導軌之間的間（jiān）隙（xì）過大產生的。

      5. 結語

      本案的故障排（pái）除後本人與同事及企業工程師進行了探討（tǎo），他們說沒有遇到過類（lèi）似（sì）的（de）現象，尤其是在與企業工程師探討時（shí），他們說他們的機床用了五六年了從來（lái）沒有遇到過這種現象，這讓我感到很奇怪。按理說他們的機床上的壓板不可能（néng）沒有磨（mó）損，怎麽會沒有發生（shēng）過這樣的現象呢？後來通過對比，讓我恍（huǎng）然大（dà）悟，他們（men）廠所用（yòng）的（de）設備都是50的機床，所配的刀架也都（dōu）是方25mm×25mm的大刀架，床鞍的自重（chóng）較（jiào）大；我們學校的機床是40mm的小機床（雖說名稱上是40mm，實（shí）際上隻有36mm的床身），所配的刀架也隻是方20mm×20mm的小刀架，床（chuáng）鞍自重較（jiào）小。

      當機床在粗（cū）車時，刀具受到（dào）切（qiē）削力的影響會使床鞍下壓，當粗車（chē）結束（shù）後，因為機床本身較輕，床鞍受到機床導軌的（de）反作用力可能會向上反彈，如果在精車前反彈間隙能被消除，機床則加工正常，當不（bú）能消除（chú）時就可（kě）能會出現本案中（zhōng）的現象，所以加工出的（de）零件時（shí）好時壞。如果床鞍上的零（líng）部件（jiàn）自重較大，反彈力不能將（jiāng）床鞍抬起就不會（huì）出現這樣的故障。